成都粘土的分层、成因及物源研究综述

葛璐月

摘 要：成都粘土的分层、成因以及物源问题一直都是成都粘土研究方面最为关注的问题，也是主要的研究对象。该文综述了不同学者关于成都粘土分层、成因及物源的研究进展，分层上多数学者主张分为含钙质结核的典型成都粘土、含铁锰结构的成都粘土乃网纹红土；成因上，更多的学者趋向于风成因说；物源上，多认为主体粒级来自西北干旱沙漠地区。

关键词： 成都粘土；成因；物源

中图分类号 P642 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）12-0044-2

“成都粘土”是由土壤学家James Thorp、Daniel S.Dye命名的，是指分布在四川盆地西北部以及西部地区高阶地以及丘陵地带的含有钙质结核的粘土[1]。很多学者都对成都粘土从不同的方面进行了研究和分析，其中分层、成因及物源问题是学者们研究和探讨最多的问题，本文主要综述了这几个方面的研究进展。

1 分层

成都粘土在分层上根据地层地质关系、年代划分、物质组成等各个方面的研究，不同的学者在分层上有不同的观点。James Thorp、Daniel S. Dye认为最上层典型的成都粘土和网纹红土是有明显区分的，雅安砾石层上经过分化而成的河流相沉积为网纹红土。现今认为比较完整的成都粘土自上而下应该分为3层：第1层为含有丰富的钙质结核，也是最为典型的成都粘土，在一些中可以看到含有铁锰结核；第2层为与典型的成都粘土有不整合接触关系，并且偶尔含有卵砾石，粘土为灰白的，有铁锰结核发育的褐色粘土；第3层为与褐色粘土接触关系比较明确的，裂隙发育，同为灰白色粘土的网纹红土[2]。也有研究者认为将最典型的含有钙质结核的第一层定义为成都粘土，有的将褐色粘土和第一层典型的共成为成都粘土。关于分层问题如果不明确的话，会直接对接下的研究探讨有影响。分层问题不同，会导致在同是成都粘土这个大概念下进行的数据对比分析产生不科学的对比结论，失去学术研究的科学性。不过如今研究，比较认同的为完整的成都粘土是包括3层的，在今后的研究中还是要详细的说明是成都粘土的具体哪一层。

2 成因

关于成因问题，不同的学者提出了不同的观点，有风成说、河流冲积说、冰水成因说、湖湘成因说、风化残积说以及多成因说等。风成积说毫无疑问与黄土的风尘堆积相同，认为是风力堆积形成；在众多的研究中，梁斌[3]、应立超、赵志中[4]、乔彦松[5-6]、胡兆国[7]等认为成都粘土的原因为风成。河流冲击说认为成都粘土与雅安砾石层这一冲积物为龙门山山前河漫滩相沉积；湖相沉积说以周绪纶为主的认为是低能湖盆环境的沉积；多成因说认为不同的地方和不同的成都粘土分层有不同的成因，有些事风和水的双重作用。由此可见，对于成都粘土的分层的重要性以及不同地域成都粘土研究应该考虑不同地域的因素。在众多的研究中，更多的数据和学者指向成都粘土属风成成因。

3 物源

有关成都粘土的物源问题，不同的研究和不同的学者也有不同的说法，有近源说、远源说及多源说等。关于物源的可以有多种指标来论证，其中粒度及其参数就是一个重要指标。应立朝等依据粒度频率分布曲线以及粒度参数等可以指出成都粘土中粗粉砂（50～10μm）组分含量较高，为众数粒级，细粉砂（5～10μm）含量高于秦岭黄土和洛川黄土，约为20%～25%。>63μm的颗粒含量很少，缺少粗尾。粒度频率曲线呈双峰状分布，与河流相分布相差很大。简单的只用粒度频率分布曲线只是显示单个的样品数据，而粒度参数则可以使不同沉积物呈团聚状投影在图中，可以更加明显的看出差异和相同。根据成都粘土和湖泊相沉积物以及河流相沉积物的粒度参数对比，可以很明显的看出其中的差异，图中成都粘土的平均粒径的分布范围为7.1～7.3φ，与河流相和湖泊相相差较大，而与黄土叫接近。多数学者支持成都粘土的风成成因说，也论证和甘孜黄土较接近，因而在物源上更多的比较支持主体颗粒来自西北干旱沙漠地区，并且通常认为只有<20μm的颗粒才能在空中被风较长时间的较长距离的运输，成都粘土中<20μm的粒级占据50%以上，因而其主体为来自远方。>32μm的物质在空气中很难被长时间长距离的运移，最多不超过几百公里，所以可以得出成都粘土的物質主体来自远源，但还是有少部分是来自邻近地区，这与应立超等得出的结论是一样的。成都粘土的物质来源问题一直都是争议的热点问题，本文的论证与其中的来自西北干旱区及沙漠区以及认为有一部分还是通过邻近地区的近距离搬运沉积形成的，邻近的龙门山地区的冰川堆积物到达成都地区通过风力侵蚀和搬运作用。而青藏高原是否是成都粘土的物质来源地点还没有能给出具体科学的论证，冯金良等指出气象学家的研究和论证，结合下垫面情况和青藏高原在成都粘土形成时期的高度以及隆盛状况，再结合当时大气的冬季风、夏季风以及反气旋都是可以将粉尘通过风力搬运到四川盆地的，具体的搬运情况，当时的气候环境以及成都粘土中来自青藏高原的粉尘含量的多少还是需要继续研究。

4 结语

目前多数学者主张完整的成都粘土自上而下分为3层，第1层含钙质结核的典型成都粘土；第2层为褐色粘土，第3层为网纹红土。关于成因虽然有众多说法，但主流说法还是多数学者认为成熟粘土为风成成因，和黄土的成因相同。关于物源方面，多认为主体颗粒来自西北干旱沙漠地区，部分颗粒来自临近龙门山地区。但根据众多学者对不同地区的年代测定，得出不同的结论，其中刘兴诗[10]，赵志中[11]等采用古地磁的方法，梁斌等采用光释光（OSL）测定年代的方法对几个剖面进行了年代约束，冯金良等得出典型的成都粘土第1层的沉积时间测定约束在末次盛冰期（LMG）及其之后的冰消期。末次冰期的气候变化是全球性的，以干冷为气候特点，因此导致其对当时的四川西部地区的粉尘堆积提供了重要的条件。但是根据众多学者的研究，以及测定的年份可以知道，第1层典型的成都粘土和下层的褐色粘土以及最下的网纹红土之间是有年份间隔的，是不连续的，因此有关每一层的具体形成时期的环境还需要进一步研究。同时关于第1层典型成都粘土中的钙结核到底是如何形成的，这也是1个值得探讨的问题，是自身形成的，还是外力作用形成的也一直没有具体的科学论证。有关其中的铁锰结核也是需要具体研究的内容。

参考文献

[1]THORP J，DYE D S.The Chengdu Clays deposits of possible aeolian origin in Western and Northwestern Sichuan Basin[J].Bulletin of the Geological Society of China，1936，15（2）：225-246.

[2]冯金良，赵振宏，赵翔，等.“成都粘土”的成因、物源、时代及其古环境问题[J].山地学报，2014，32（5）：513-525.

[3]应立超，梁斌，王全伟，等.成都平原区成都粘土的粒度特征及其成员意义[J].沉积与特提斯地质，2012，32（1）：71-77.

[4]Zhao Z-Z，Qiao Y-S，Wang Y，et al. Magnetostratigraphic and paleoclimatic studies on the red earth formation from the Chengdu Plain in Sichuan Province，China[J]. Sci.China（Ser. D），2007，50：927-935.

[5]乔彦松，赵志中，李增悦，等.成都平原红土堆积的风成成因证据[J].第四纪研究，2007，27（2）：286-294.

[6]喬彦松，赵志中，王燕，等.川西甘孜黄土磁性地层学研究及其古气候意义[J].第四纪研究，2006，26（2）：250-256.

[7]胡兆国，冯金良，鞠建廷.成都粘土中石英多的粒度分布及其表面微结构特征[J].山地学报，2010，28：392-406.

[8]周旭纶.成都粘土中的钙质结核[J].水文地质工程地质，1986（4）：29-31.

[9]梁斌，王全伟，朱兵，等.川西地区成都粘土的光释光年代学[J].第四纪研究，2013，33（4）：823-828.

[10] 刘兴诗.四川盆地第四系[M].成都：四川科学技术出版社，1983：88-123.

[11] Zhao Z-Z，Qiao Y-S，Wang Y，et al. Magnetostratigraphic and paleoclimatic studies on the red earth formation from the Chengdu Plain in Sichuan Province，China[J].Sci. China（Ser.D），2007，50：927-935.

（责编：张宏民）